摘 要:介紹湘潭至邵陽(yáng)的高速公路竹埠港湘江特大橋箱梁頂推施工技術(shù),并總結(jié)和探討了施工中質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵詞:公路橋梁;箱梁頂推;施工技術(shù)。
1.工程概況竹埠港湘江大橋是湘潭至邵陽(yáng)的高速公路上的一座特大橋,位于湘潭市境內(nèi),橋長(zhǎng)1178.5m.其中西邊過(guò)渡橋?yàn)?×42(m)預(yù)應(yīng)力鋼筋砼連續(xù)箱梁,其截面為等高度單箱單室截面。箱梁高2.8m,高跨比1/15,支座橫向中心距5.4m,箱梁上翼緣寬15.0m,其寬跨比為1/2.8.根據(jù)橋位所處的地形、地質(zhì)狀況,采用頂推法施工;由于連續(xù)梁所跨各墩均為柔性墩,所以采用多點(diǎn)頂推法施工。
2.箱梁頂推準(zhǔn)備工作
2.1 滑道及側(cè)限滑道及側(cè)限是箱梁平穩(wěn)安全滑移的保證。其控制因素有:滑道標(biāo)高、平整精確度、側(cè)向限位安裝等因素。施工時(shí)計(jì)算出滑道頂標(biāo)高,進(jìn)行測(cè)量精確控制,要求平整度偏差小于1毫米;側(cè)向限位系統(tǒng)及時(shí)正確安裝完善。
2.2 頂推牽引動(dòng)力裝置頂推牽引裝置是ZL系列自動(dòng)連續(xù)頂推系統(tǒng),由一套主控系統(tǒng),若干套泵站系統(tǒng)及所對(duì)應(yīng)若干套千斤頂系統(tǒng)等小系統(tǒng)構(gòu)成。頂推系統(tǒng)的因素有:起頂架、千斤頂安裝及調(diào)試、牽引索安裝及調(diào)整等因素。起頂架預(yù)埋時(shí)必須精確定位,否則影響千斤頂?shù)陌惭b;精心組織,合理安排人員,及時(shí)安裝各泵站及千斤頂,進(jìn)行調(diào)試工作。
3.箱梁預(yù)制工藝流程緊密安排各施工工序,嚴(yán)格控制施工時(shí)間,各個(gè)工序施工控制時(shí)間具體如下:
4. 箱梁頂推
4.1 頂推施工操作箱梁預(yù)應(yīng)力束張拉完后,下降底模,穿牽引鋼束,利用自動(dòng)連續(xù)千斤頂或240KN油壓千斤頂調(diào)整牽引鋼束受力狀況,并開(kāi)始頂推。
我們?cè)谑┕ぶ胁捎昧恕岸帱c(diǎn)頂推,分級(jí)調(diào)壓,集中控制”的方法進(jìn)行頂推施工。
多點(diǎn)頂推,在每個(gè)墩點(diǎn)都設(shè)置了動(dòng)力設(shè)備水平千斤頂;分散調(diào)壓則是液壓站上安裝有三個(gè)電磁換向閥控制油壓不超過(guò)容許范圍;集中控制是通過(guò)頂推指揮室電器總控臺(tái)與各墩液壓站的分控制并聯(lián),由色燈信號(hào)或?qū)υ?huà)機(jī)聯(lián)系指揮來(lái)進(jìn)行操作。
頂推前啟動(dòng)靜阻系數(shù)按8%,動(dòng)力摩阻系數(shù)按5%根據(jù)每工況各支點(diǎn)反力來(lái)預(yù)計(jì)水平頂推的出力噸位。各墩準(zhǔn)備就緒將信號(hào)送回主控臺(tái),總指揮通過(guò)主控臺(tái)發(fā)出頂推指令,各墩連續(xù)千斤頂即同時(shí)工作,然后根據(jù)推力需要加大施力噸位,直到梁體開(kāi)始前移,啟動(dòng)后摩阻系數(shù)下降,摩擦力減小,此時(shí)適當(dāng)降低各墩千斤頂?shù)某隽Φ燃?jí)來(lái)適應(yīng)摩擦力的變化,使梁體平衡地向前推進(jìn),實(shí)現(xiàn)各墩同步頂推。
4.2 塞四氟板梁體頂推時(shí),墊塞四氟板是一項(xiàng)重要工作,梁體要平穩(wěn)安全頂推,四氟板必須及時(shí)跟進(jìn)墊塞,梁體與滑道間不得脫空。四氟板的質(zhì)量直接影響梁體的摩阻系數(shù),給梁體頂推帶來(lái)極大的不利因素。
4.3 測(cè)量控制梁體頂推過(guò)程中,測(cè)量控制因素主要是:梁體中心線(xiàn)及各墩頂偏位。隨著梁體的推進(jìn),側(cè)向限位控制其中心線(xiàn)偏位在10㎜以?xún)?nèi),強(qiáng)力控制各千斤頂同步頂推,各墩頂?shù)钠痪谠O(shè)計(jì)要求范圍之內(nèi)。箱梁頂進(jìn)時(shí),測(cè)量人員跟蹤監(jiān)測(cè)各墩的偏位及梁體中心線(xiàn)位置,當(dāng)中心線(xiàn)偏移時(shí),及時(shí)利用側(cè)向限位調(diào)整,然后將其鎖定;由于第1、2、3段梁沒(méi)有側(cè)向限位,只能使用臨時(shí)導(dǎo)向設(shè)施或調(diào)整上下游連續(xù)千斤頂?shù)捻斄?lái)控制。在頂推過(guò)程中對(duì)墩頂瞬間偏位的觀(guān)測(cè)尤為重要,一旦墩頂瞬間偏位超過(guò)設(shè)計(jì)值需立即停止施力,重新調(diào)整各墩頂施力分布,以保證各墩的偏位滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
4.4 頂推施工注意事項(xiàng)①每次頂推,必須對(duì)頂推的梁段中線(xiàn)和各滑道頂?shù)臉?biāo)高進(jìn)行測(cè)量,并控制在允許范圍以?xún)?nèi):
a、導(dǎo)梁中線(xiàn)偏差不大于2.0mm;
b、梁體中線(xiàn)偏差不大于2.0mm;
c、相鄰兩跨支點(diǎn)同側(cè)的滑移裝置頂面高差±1.0mm;
d、同墩兩支點(diǎn)滑移裝置頂面高差±0.5mm.②頂推過(guò)程中,隨梁體前移,均需不斷地以四氟板墊塞滑移,配足人員,端正插入,保持黑色的一面貼緊箱梁腹板,白色一面朝向不銹鋼滑板,切記不可放反。
?、鬯姆鍍擅婢鶓?yīng)保持清潔,白色一面涂上潤(rùn)滑用的硅脂以減少摩擦,清理四氟板不可使用汽油或柴油。
④頂推過(guò)程中若四氟板未及時(shí)跟進(jìn),應(yīng)立即停止,頂起箱梁腹板,放進(jìn)四氟板后才可繼續(xù)頂推。
?、菝抗?jié)段開(kāi)始頂推時(shí)時(shí),先推進(jìn)5cm,立即停止,回油,再推進(jìn)5cm,再停止,回油,為此反復(fù)兩三次,以松動(dòng)各滑動(dòng)面并檢查各部分設(shè)施,然后正式頂推。
⑥頂推時(shí),各千斤頂應(yīng)同步逐級(jí)加力頂推,當(dāng)箱梁處于動(dòng)與不動(dòng)的臨界狀態(tài)時(shí),注意保持其余千斤頂油壓穩(wěn)定不動(dòng),只讓18#墩千斤頂升壓,以防止箱梁不勻速前進(jìn),加力順序?yàn)椋合扔?8#墩各頂同步加力,然后其余各頂逐級(jí)同步加力,并注意保持聯(lián)系。
?、唔斖茣r(shí),如果導(dǎo)梁桿件有變形、螺絲松動(dòng),導(dǎo)梁與箱梁聯(lián)結(jié)處有變形或混凝土開(kāi)裂等情況發(fā)生時(shí),應(yīng)立即停止頂推,進(jìn)行處理。
5.施工質(zhì)量控制
?、傧淞浩睿航Y(jié)構(gòu)尺寸±10.0㎜,標(biāo)高±5.0㎜.
?、诟鞫枕敾鍢?biāo)高與預(yù)制平臺(tái)之間各控制點(diǎn)的標(biāo)高控制誤差為±1.0㎜,左右兩滑道鋼板頂面的橫向誤差≤0.5㎜,相對(duì)誤差為±1.0㎜.
?、哿后w中線(xiàn)偏差不大于2.0mm.
6. 施工過(guò)程中值得注意的地方
?、黉搶?dǎo)梁安裝:常規(guī)做法是將鋼導(dǎo)梁埋入梁體(埋入深度與導(dǎo)梁等高),通過(guò)勁性骨架與梁體錨固成整體,其優(yōu)點(diǎn)是橫向、豎向抗扭剛度較大。缺點(diǎn)是受力復(fù)雜,安裝難度大,拆除不方便(拆除時(shí)需將導(dǎo)梁割斷,影響倒用)。湘江特大橋采用的方案是,用精軋螺紋鋼在鋼導(dǎo)梁端部通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行錨固,其優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)梁不用埋入梁體,避免了梁體端部設(shè)計(jì)和施工的復(fù)雜性,安裝拆除簡(jiǎn)單,受力明確,缺點(diǎn)是抗扭剛度較小,安裝時(shí)應(yīng)注意預(yù)應(yīng)力粗鋼筋必須有足夠的錨固長(zhǎng)度(我們采用的為3—5m),錨固截面錯(cuò)開(kāi),因?yàn)殚L(zhǎng)度太短,張拉回縮量對(duì)粗鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失很大。
?、谥С谢腊惭b:支承管管道安裝的精度、剛度、平整度,對(duì)頂推梁施工起很關(guān)鍵的作用。在頂推過(guò)程中它對(duì)導(dǎo)梁的抗扭性、梁體的受力及摩阻力的變化都有直接影響,因此在安裝過(guò)程中要保證其精確位置(滑道受力面應(yīng)與箱梁腹板寬度重合),足夠的剛度和平整度。
?、鄣啄0惭b:底模安裝要有足夠的剛度和平整度,要便于脫模和立模調(diào)整,我們采用將底模與分配梁用小三角鋼板連成整體,脫模和立模調(diào)整
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?、茼斖七^(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)控制的地方
a、根據(jù)工況的支點(diǎn)反力估算摩擦力來(lái)確定需要的牽引力,每工況的支點(diǎn)反力由設(shè)計(jì)單位提供。頂推十多段資料表明:摩擦系數(shù)在0.05—0.08之間,個(gè)別情況達(dá)0.12,主要原因是由于四氟板損壞造成。
b、位移觀(guān)測(cè):位移觀(guān)測(cè)主要是梁體的中線(xiàn)偏移和墩頂?shù)乃狡?,頂推開(kāi)始二段因沒(méi)有側(cè)向限位易產(chǎn)生偏移,在頂推過(guò)程需用千斤頂或倒鏈及時(shí)調(diào)整,一旦進(jìn)入安裝側(cè)向限位,位移控制很容易做到,墩頂位移觀(guān)測(cè)非常重要,我們采用的辦法是根據(jù)設(shè)計(jì)允許偏位作為最大偏位值,換算坐標(biāo),從施力開(kāi)始到梁體開(kāi)始移動(dòng)連續(xù)觀(guān)測(cè),一旦位移超過(guò)最大值則立即停止施力,重新調(diào)整各墩施力分布。
c、施加頂推力:頂推力的大小是根據(jù)每工況各墩頂?shù)闹c(diǎn)反力來(lái)確定的,根據(jù)總的摩擦力來(lái)確定所需千斤頂?shù)臄?shù)量,再根據(jù)各支點(diǎn)反力來(lái)確定每臺(tái)頂所需施加牽引力的大小,通過(guò)油表來(lái)反應(yīng),頂推采用ZLD1000連續(xù)推頂千斤頂,使用之前按要求進(jìn)行標(biāo)定,每墩設(shè)二臺(tái)千斤頂、一個(gè)泵站,所有泵站由一個(gè)總控臺(tái)來(lái)控制,可同步作業(yè)和分別調(diào)節(jié)。
d、滑板的塞墊:頂推過(guò)程中滑板隨梁體一起滑動(dòng),因此頂推過(guò)程中每滑道必須有至少二人專(zhuān)職負(fù)責(zé)塞墊滑板?;灞仨毷褂帽砻婀鉂?、無(wú)破損的有側(cè)限四氟析,光潔面涂以硅脂(一般采用優(yōu)質(zhì)黃油)與滑道面接觸每滑道面至少有三塊滑塊受力,嚴(yán)禁滑道脫空和使用破損滑塊。
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